Microbiologia applicata al settore enologico

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1 Microbiologia applicata al settore enologico Emilia Garcia-Moruno, Enrico Vaudano Consiglio per la Ricerca e Sperimentazione in Agricoltura Centro di Ricerca per l Enologia -ASTI

2 LA FERMENTAZIONE ALCOLICA Il vino èil prodotto di trasformazione dell uva da parte dei microrganismi: lieviti e batteri lattici + = Saccharomyces cerevisiae Oenococcus oeni

3 Saccharomyces OTTIME CARATTERISTICHE FERMENTATIVE CAPACITA DI ESAURIRE TUTTI GLI ZUCCHERI DEL MOSTO PRODUZIONE CONTENUTA DI METABOLITI SECONDARI DANNOSI AMPIAMENTE STUDIATI

4 Non Saccharomyces CONSIDERATI DANNOSI E NON DESIDERABILI GRANDI PRODUTTORI DI METABOLITI SECONDARI POCO STUDIATI

5 Saccharomyces cerevisiae Pichia anomala Hansenula anomala Candida famata Candida stellata Metchnikowia pulcherrima Schizosaccharomyces pombe Saccharomycodes ludwigii Zygosaccharomyces bailii Brettanomyces bruxellensis Pichia membranaefaciens Hanseniaspora uvarum

6 Saccharomyces cerevisiae

7 Hanseniaspora uvarum Album foto di Enrico

8 Schizosaccharomyces pombe

9 Brettanomyces bruxellensis

10 Metschnikowia pulcherrima

11 12% Brettanomyces bruxellensis Saccharomycodes ludwigii 10% GRADO ALCOLICO 8% 4% 2% Saccharomyces cerevisiae Kloeckera/Hanseniaspora Candida sp 0% Metchnikowia pulcherrima

12 Hanseniaspora guillermondi 25% Metschnikowia pulcherrima 25% Pichia sp 31% Candida stellata 19%

13 I T S H A E H I N F C F O Metschnikowia pulcherrima 5% I T S IT S H A E H I N F C F O H A E H I N F C F O Hanseniaspora guillermondi 88% Pichia sp 7%

14 A 50% B 20% C 20% Saccharomyces cerevisiae 100% D 10%

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16 ACIDI ZUCCHERI AMINOACIDI ALCOLI ESTERI ALDEIDI E CHETONI ACETALI LATTONI.

17 TERPENI COMPOSTI SOLFORATI COMPOSTI FENOLICI

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20 Variabilitàintraspecifica: variabilitàquantitativa

21 RAPIDO INIZIO DEL PROCESSO FERMENTATIVO COMPLETO ESAURIMENTO DEGLI ZUCCHERI MIGLIORE RENDIMENTO IN ALCOOL RIDUZIONE DELLA DURATA DELLA FERMENTAZIONE RIDUZIONE DELL ACIDITÀ VOLATILE RISULTATI TECNOLOGICI PARTICOLARI

22 Selezione di starter di Saccharomyces cerevisiae sembra una tecnologia ormai matura (centinaia di ceppi in commercio) Ritorno al lievito in sospensione o in pasta con la possibilitàdi avere un lievito personalizzato, selezionato nel proprio vigneto cantina Introduzione di coinoculi con batteri lattici Ma soprattutto UTILIZZO DEI LIEVITI NON- SACCHAROMYCES

23 Tendenza alla standardizzazione e appiattimento nelle fermentazioni guidate Maggiore complessitànelle fermentazioni spontanee

24 Posso affermare che esistono un gran numero di fermenti distinti che provocano trasformazioni variabili secondo la loro natura e il loro organismo.

25 β-glucosidasi- formazione di aromi terpenici Pectinasi -aumento dell estrazione e riduzione dei tempi di chiarifica β-xylosidasi rilascio aromi e degradazione xilani Proteasi- riduzione delle precipitazioni proteiche Ossigenasi specifiche per la produzione di norisoprenoidi dal β-carotene Malato permeasi azione demalicante

26 LE FERMENTAZIONI SPONTANEE NON POSSONO ESSERE RAZIONALIZZATE E CONTROLLATE IMPENSABILE L USO DEI SOLI NON SACCHAROMYCES PER IL RISCHIO DI PRODUZIONE DI METABOLITI DANNOSI E IL MEDIO-BASSO POTERE ALCOLIGENO SELEZIONE DI CEPPI DI SPECIE NON SACCHAROMYCES DA INOCULARE INSIEME O IN SEQUENZA CON SACCHAROMYCES CEREVISIAE FERMENTAZIONI MULTISTARTER

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28 fermentazioni multistarter un esempio Saccharomyces Coinoculo iniziale MIX Non-Saccharomyces Coinoculo Sequenziale SEQ

29 fermentazioni multistarter un esempio

30 fermentazioni multistarter un esempio Riduzione del contenuto in etanolo

31 Nel vino ci sono anche i batteri Fermentazione malolattica: Trasformazione dell acido malico in acido lattico Disacidificazione biologica

32 Specie batteriche coinvolte Oenococcus oeni: principale specie che porta a termine la fermentazione malolattica Specie dei generilactobacilluse Pediococcus: ritenuti contaminanti Innovazione Selezione di ceppi di Lactobacilluse Pediococcussenza caratteristiche negative

33 Altri microorganismi, ma non del settore enologico: degradazione biologica dell Ocratossina A I risultati di un lavoro congiunto tra il CRA-ENO ed il CSIC di Madrid hanno mostrato la capacitàdi degradare al 100% l OTA, da parte di specie del genere Brevibacterium.

34 L INNOVAZIONE I metodi chimico-fisici per ridurre il tenore di OTA negli alimenti sono costosi e possono sottrarre sostanze nutritive o importanti dal punto di vista organolettico. Per i cereali non esiste nessun trattamento, vengono distrutti quando superano i limiti di legge. Attualmente non esiste nessun trattamento biologico per ridurre il contenuto di OTA in alimenti e mangimi. Sono stati descritti pochissimi microrganismi con la capacitàdi degradare l OTA e nessuno di loro appartiene al settore alimentare. I batteri delle specie Br. linense Br. caseisono giànormalmente utilizzati nella catena alimentare, come colture starter in alcuni tipi di formaggio.

35 GRAZIE PER L ATTENZIONE GRAZIE PER L ATTENZIONE